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机器视觉常用光源浅析

作者:东莞康耐德智能控制有限公司 浏览: 发表时间:2021-08-31 09:15:01

机器视觉常用光源浅析

机器视觉系统中,通过适当的光源照明可以将被测物体的目标信息与背景信息区分,以获得高品质,高对比度的图像,从而可以降低图像处理算法的难度,同时提高系统的精度和可靠性。一般视觉项目常用的光源有以下这些:

 

CSR系列光源

1,环形光源(CSR-XXXX-DRL)

光出射角度值在0°~90°。0°~45°为低角度环形光源,目前应用案例包括手机金属外框划痕检测、光滑表面的划痕、破损检测以达到突显物体轮廓及划伤,破损的效果60°~90°光出射角度集中照射被测物表面,突显物体的表面对不同特性,应用案例有:电感锡面检测,USB接口网线接口等不同数据接口的pin针检测,IC线片外观及字符检测以及平面喷码检测。

2. 条形光源(CSR-XXXX-DBL)

这款光源的特点为尺寸灵活,可适应不同位置,主要适用于检测较大方形结构被测物,效果明显。应用案例包括裂纹,金属表面缺陷检测,印刷品外观及字符缺陷检测。

3. 四面可调光源(CSR-XXXX-DMBL):

四个独立可调的条形光源,可独立控制亮度,安装灵活,高亮度,高精度照明。应用领域:PCB基板检测,包装破损检测,标签检测,产品定位检测等。

4. 球积分光源(CSR-XX-IDM):

光线经过球面漫射板反射之后,光滑,均匀的照射在被测物体上,适用于被测物表面起伏不平,反光的物体。应用案例进行曲面,表面凹凸,弧形检测。金属、玻璃反光较强的表面检测。

5. 面光源(CSR-XXXX-DFL):

底部发光的标准背光源可应用于显微镜载物台,突出被测物的外形轮廓并由高密度的LED阵列提供高亮度的背光照明。应用于透明物体的毛边、污渍、缺陷、尺寸、划痕检测。

6. 方形无影光源(CSR-XX-DNS):

产品特点:能提供均衡的表面照明并且可避免反光或耀斑,针对大幅面的矩形目标和幅面较小不规则目标。应用案例:电池板断线检测集成电路料带检测,贴膜位置边缘校正,一维,二维码识别。

7. AOI专用光源(CSR-XXX-DRA):

具有高亮度,均匀性好,空间分辨率高的特点;由三组独立控制的环形光源以高中低不同角度照射电路板,很好的把电路板上的元件电极、焊盘、焊点等不用倾斜度的特征凸显出来。应用领域多层次物体检测,插件焊点检测,贴装,焊锡检测。

8. 点光源(CSR-XXXX-DSL)

采用独特的聚光效果(导光柱)实现均匀的照射应用利于包括液晶玻璃线路检测,产品点胶判断有无,MARK点定位,晶片及液晶玻璃低基对位与校正。

9. 线光源(CSR-XX-DLL)

线性光,高强度光照明,远工作距离线阵、高速线阵照明***。应用案例:手机外壳表面凹凸点,玻璃划痕、污渍检测,布匹的尺寸测量。线光源使用特殊的镜片使光线达到线性射出,并保持均匀,平滑。

10. 同轴光源(CSR-XX-ICO)

高强度均匀的光线通过分光镜后与镜头同轴的光线,采用特殊材料抑制反光造成的重影。提高成像清晰度。适用于反光率高的被测便面的划痕,印字检测。应用案例包括:激光打标字符,二维码识别,反光率高的物体表面的划伤检测。

除了以上常用的10种光源还有侧面发光面光源,紫外光源,红外光源,转角同轴光源等等,几乎能满足市场上常见的检测方案需求。特殊案例康耐德也有翔对应德非标光源。

了解了光源再谈谈所使用的控制器,康耐德系列常用控制器有以下三种:

1. 数字控制器(CSR-24T2-DPV):

面板旋钮及串口RS232通信控制,光源亮度0-255级可调,可实现稳定持续照明,并具有过流保护功能(输出电流超出 107%保护动作,错误指示灯闪,重启电源恢复)。并可以选用外部触发点亮的功能。产品特点:短路保护,亮度256级控制。***输出通道4,各通道的亮度独立控制。触发速度快延时小于10us。

 

2. 模拟控制器(CSR-24T2-APV):

无级调节,操作方便,***4个通道,可长时间持续点亮LED灯,也可选用外部触发点亮功能。控制器***输出电压5V和24V。(光源输入电压要与控制器***输出电压匹配,否则可能造成光源损坏)

3. 频闪控制器(CSR-24T2-SPV)

通过瞬间提高输出电压,极大提高光源亮度,使得工业相机在极端的曝光时间得到高质量的图像,适合动态物体的高速检测。准确的时间控制可以确保LED光源工作时瞬间亮度得到提高,但其使用寿命不受影响。

两种常见正向打光方式:暗视野,明视野

1. 明视野用直射光来观察对象。散乱光呈黑色(看反射光和透射光);

2. 暗视野用散乱光来观察对象。散乱光呈白色(看散乱光)不规则的光线为散乱光照射光的种类:漫射光,直射光,偏光光,平行光;

1. 漫射光:(扩散光)各种角度混合起来的光,日常生活中用到的基本是扩散光;

2. 直射光:来自一个方向上的光,可以在亮色暗色阴影之间产生相对高的对比图像;

3. 偏光光:在垂直于传播方向的平面内,光矢量延某一固定方向振动的光(通常是利用偏光板片来防止特定方向的反射;

4. 平行光:照射角度一致的光,太阳光就是平行光。发光角度越窄的LED直射光越接近平行光;

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